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提高批量砼优良率
一、工程概况
沈长公路老岭隧道段位于吉林省南部临江市与江源县的交界处，它的建设有着重要的政治、经济和国防意义。我公司承建的S02标段包括了头道沟隧道（685m）、新三队隧道（69m）、头道沟四号桥（2-30m）、头道沟五号桥（4-30m）、头道沟六号桥（3-30m）和头道沟七号桥（3-30m）以及六座钢筋砼盖板箱涵，桥梁工程合计390.3延米，各类砼方量共44125m。
由于砼强度均方差是反映砼强度离散程度的重要指标，它是评定该项工程砼质量的关键参数，因此能否有效地降低砼强度均方差，并将其控制在一个合理的范围内，就会直接影响到工程的总体质量和我公司的经济效益。
3
二、小组简介
小组概况表 表1
小组 名称 成立 时间 课题 名称 活动时间 活动 次数 小组获奖情况 12次 沈长项目QC小组 2002年7月1日 小组 类型 注册号 现场型 174200206 提高批量砼优良率 2004.07.14-2004.10.30 出勤率 96% 2002年荣获中铁十七局集团公司优秀QC成果二等奖 2003年荣获全国工程建设优秀质量管理小组奖 2003年荣获中铁十七局集团公司优秀QC成果二等奖 2004年荣获铁道部优秀质量管理小组奖 制表：陈耀华 日期：2004.07.14 中铁十七局集团第四工程分公司 提高批量砼优良率 第2页
小组成员表 表2
姓 名 陈耀华 陈志祥 张则科 张俊跃 郭子锋 许红艳 毕建平 郭拉柱 刘小平 孙明录
年学历 龄 26 42 32 29 26 23 28 28 30 23 大专 高中 大专 大专 大专 本科 中专 中专 中专 中专 TQC教育时间 工程部部长 组长：活动组织、方案策划 84 试验室主任 副组长：试验检测、技术指导 96 隧道工程师 组员：技术指导、对策实施 84 桥梁工程师 组员：技术指导、对策实施 64 质检工程师 组员：质量检测 64 组员：效果检查、数据统计 技术员 48 组员：试验检测、对策实施 试验员 60 组员：对策实施 施工员 60 组员：对策实施 施工员 60 组员：对策实施 施工员 30 职 务 组 内 分 工 制表：陈耀华 日期：2004.07.14
三、选题理由
理由一、工程实行优质优价制度，优质优价奖占工程总造价的3% 理由二、混凝土强度均方差是反映混凝土抗压强度波动程度的重要指标，它是评定混凝土质量的重要内容，而混凝土质量的好坏直接影响到了该项工程的总体质量评定。 选定课题： 提高批量混凝土优良率
理由三、前期施工中由于混凝土强度均方差较高，混凝土强度不稳定，为了确保混凝土强度的保证率，项目部不得不大幅度提高水泥用量。 四、现状调查
前期施工中实验室只提供了一些零散的数据表明混凝土强度的均方差较高，影响到了混凝土的质量评定和经济效益。为了弄清具体情况，2004年7月16日，小组成员对今年4月15日至6月15日两个月间
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生产的混凝土进行了详细的统计分析。
混凝土强度评定分析表 表3
砼强度等级 单位 试块组数（n） 组 平均值Rn 超标系数 最小值Rmin 均方差Sn 统计 （n＞10） 评定 备注 Mpa % Mpa Mpa A B C50 18 59.0 118 50.2 7.64 1.03 1.18 合格 C40 16 48.4 121 40.3 6.38 1.05 1.19 合格 C30 23 37.5 125 30.0 4.98 1.08 1.18 合格 C25 24 30.5 122 26.2 4.41 1.03 1.23 合格 C20 20 26.0 130 20.7 2.86 1.18 1.22 合格 C15 15 19.1 127 16.4 3.22 1.02 1.29 合格 A=（Rn-K1Sn）/0.9R；B=Rmin/ K2R 其中R为混凝土设计强度，K1、K2为合格判定系数，当15≤n≤24时K1=1.65，K2=0.85 制表：许红艳 日期：2004年7月16日
由上表可以看出混凝土的平均强度值是较高的，但是由于均方差Sn也比较高，混凝土强度的波动情况严重，致使A的值十分接近1，在不合格的边缘徘徊。小组成员对这两个月批量混凝土的优良率也进行了如下统计：
批量混凝土优良率统计表 表4
混凝土强度等级 均方差 评定 批量混凝土优良 率（%） C50 C40 C30 C25 C20 C15 备注 7.64 6.38 4.98 4.41 2.85 3.22 差 差 评定办法：当R≤C20时，Sn≤3.0为优良；3.0
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很明显，4月15日至6月15日两个月的批量混凝土优良率仅为17%，针对这一现象，小组成员展开了激烈的讨论，大家一致认为“混凝土强度的均方差过高”是导致批量混凝土优良率低下的核心问题，应该马上予以解决。
五、课题目标
1、目标设定
目标：批量混凝土优良率达到50%。
5040302010017现状目标50批量混凝土优良率（%）
2、目标可行性分析
有利因素 不利因素 1、小组成员有着丰富的QC活动经验和扎实的理论基础。 2、项目领导全力支持小组活动，为活动提供各1、导致均方差过高的因素种保障。 众多，难以细化分析。 3、吉林大学有相关课题的研究资料可供参考。 2、没有可供借鉴的样例。 4、只需实现3个强度等级的混凝土评定优良即可实现目标，即3/6=50%。 结论：目标可以实现 制表：陈耀华 日期：2004年7月16日
六、原因分析
2004年7月17日，小组成员针对“混凝土强度均方差过高”这一主要问题进行了详细的讨论并绘制因果图如下：
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料
粗骨料级配不好 砂细度模数小、含泥量大 砂不合格 人 缺少培训 搅拌时间控制不准
粗骨料不合格 水泥生产厂家混乱 水泥选用不合理 混凝土强度均方差过高 奖罚制度不健全、执行不力 工作态度懒散 温度变化频繁 骨料堆放混乱 采用了一次投料 投料不合理 设备老化 计量不准确 境 法 机 绘图：陈耀华 日期：2004年7月17日
七、要因确认
从上面的因果图中小组成员找出了所有的末端原因，并对其进行了逐条确认。
要因确认表 表5
序末端号 原因 奖罚制度不健1 全，执行不利 确认内容 项目部制定了详实可行的管理办法和奖罚制度，内容全面，责任明确。同时对执行情况进行了问卷调查，发出问卷100份，收回96份，其中认为执行严格的56份，比较严格的32份，共占问卷总数的92%。 混凝土搅拌过程中，搅拌时间控制混乱，时间短的有的不到1分钟就出料，时间长的有的多达10多分钟还在搅拌，查问控制人员，15个人中只有2个人能详细讲出不同等级混凝土搅拌时间的控制范围，仅占全部人数的13%。 所使用的设备均为今年新购臵的联合搅拌站，其电子配料系统运行正常，经过了3次测试其称量误差仅为0.4%，在允许误差范围内。 确认确认确认人 方法 时间 调查分析张俊跃 问卷孙明录 调查 2004年7月18日至2004年7月19日 是否要因 否 缺少2 培 训 现场陈耀华 调查 郭拉柱 2004年7月18日 是 设备3 老 化 现场许红艳 调查 刘小平 2004年7月19日 否 中铁十七局集团第四工程分公司
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混凝土施工使用的水泥有白山天成水泥水泥厂生产的，有石人水泥厂生产生产4 的，还有临江市水泥厂生产的，水厂家泥的使用只讲求的数量，忽视了质混 乱 量。 粗骨料级5 配不好 砂的细度模数6 小，含泥量大 设计要求5-0mm的骨料，大于20mm的占到了15%-20%；20-40mm的骨料大于40mm的占到了20%-25%，小于20mm的占到了16%左右。 现场郭子锋 调查 冯向前 2004年7月 18日至2004年7月 19日 是 取样陈耀华 检测 毕建平 2004年7月 18日至2004年7月 19日 是 施工中所使用的砂细度模数仅为1.8%，小于规范要求的2.3%-3%，含泥量为2.2%大于规范≤2.0%的要求。 取样陈志祥 检测 许红艳 2004年7月 18日至2004年7月 19日 是 经现场调查，混凝土搅拌时为简便采用全部采用了一次投料。相关研究资了一7 料表明，一次投料易使水泥聚集成次投团，不能充分水化，且各组分材料料 之间容易形成气泡。 骨料各粗、细骨料进场后堆放规则，并8 堆放用砖墙隔开，防止混杂。 混 乱 现场张俊跃 调查 张则科 2004年7月 18日 是 现场孙明录 调查 2004年7月 19日 否 查阅4月15日至6月15日间的天气记录，发现4月15日至5月15温度日间最高气温18OC，最低气温6 OC，查阅9 变化刘小平 平均气温12 OC，5月15日至6月15记录 频 繁 日间最高气温24OC，最低气温10 OC，平均气温17.5 OC，气温变化平缓。 2004年7月 18日至2004年7月 19日 否 制表：陈耀华 日期：2004年7月19日
八、制定对策
2004年7月20日，小组成员再次召开会议，针对最终确定出来的要因，共同探讨制定了对策措施
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对 策 表 表6
序要因 号 对策 目标 措施 利用工余时间对所有控制人员进行一次关于“控制混凝土拌合时间”的培训，并将相关规定编辑成小册，人手一份 展开试验和调查，选择合适的生产厂家 执行人 执行时间 1 缺少培训 80%以上的操作人员能够熟知不同等级加强培训 混凝土的拌合时间控制范围 陈耀华 2004.07.22 张则科 水泥生2 产厂家混乱 选择固定的厂家 水泥质量优良，性能稳定 5-20mm级别的，5-20mm粗骨料占到总质量的95%，20-40mm级别的，20-40mm粗骨料占到总质量的95% 细度模数大于2.3%小于3.0%，含泥量≤2.0% 陈志祥 至 许红艳 2004.07.29 2004.07.22粗骨料3 级配不好 优化粗骨料级配 1、 对现有的材料进行严格过筛 2、选购级配良好，抗压强度高的碎石 郭子锋 至 孙明录 2004.07.30 2004.07.23砂的细市场调度模数4 查，比较小，含选购 泥量大 采用了5 一次投料 组织市场调查，选择指标合格的中砂 张俊跃 至 毕建平 2004.07.26 2004.07.23 混凝土工作性能良重新确定好，无离析、沁水现投料方法 象 采用更为科学合理的“水泥裹砂石法” 陈耀华 至许红艳 2004.07.30 2004.07.23制表：陈耀华 日期：2004年7月19日
九、对策实施
实施一 加强培训 7月22日，陈耀华、张则科利用晚上工余时间专门开展了一个关于“控制混凝土拌合时间”的培训，着重讲解了混凝土的拌合时间对混凝土强度的影响，15个拌合控制人员全部到场参加了学习。同时他们还把规范上的相关规定和施工经验编辑成了小册子，人手
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一份，巩固学习。
实 施 人：陈耀华、张则科 实施时间：2004.07.22
效果检查：培训完成后，7月23日经测试15个人中有14个人能够熟知不同等级混凝土的拌合时间控制范围，达到了93%，实现了预期80%的目标。
实施二 选择固定厂家 试验室对白山天成水泥厂、石人水泥厂和临江市水泥厂生产的水泥进行了对比试验，对比试验从配制C20和C40两个等级的混凝土开始进行，具体数据如下：
砼标号 配合比（kg/m3） 水泥 初始流动性 碎石20-40mm 水泥生产厂家 水 水泥 砂 碎石5-20mm 1h后坍落7天抗压强度 18.2 16.4 16.0 坍落度 扩展度 度 35 28 40 白山天成 160 C20 P〃O32.5 310 310 310 618 656 656 618 656 656 618 656 656 40 34 46 86 74 83 石人 临江市 160 160 砼标号 配合比（kg/m3） 水泥 初始流动性 外加剂 水泥生产厂家 水 水泥 砂 碎石5-10mm 1h后7天抗坍落压强碎石10-20mm 坍落度 扩展度 度 50 40 52 度 36.8 35.0 32.8 白山天成 180 C40 P〃O42.5 460 460 460 724 326 760 724 326 760 724 326 760 4.6 4.6 4.6 55 47 58 118 99 116 石人 临江市 180 180 尽管混凝土强度为7天的强度，但是已经具备了一定的代表性，从混凝土强度、流动性和坍落度三个方面进行综合比较，决定固定
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采购白山天成水泥厂生产的水泥。
实 施 人：陈志详、许红艳 实施时间：2004.07.22-2004.07.29
效果检查：白山天成水泥厂生产的水泥各项指标质量优良，性能稳定。
实施三 优化粗骨料级配 首先将现场的级配不良的粗骨料进行了严格的过筛，分类堆放。同时，我们决定一改过去进料混乱的局面，专门采用石人碎石厂生产的碎石，该厂生产的5-20mm，20-40mm的碎石级配优良，针片状含量5.3%，含泥量0.4%，骨料干净，抗压强度高。
实 施 人：郭子锋、孙明录 实施时间：2004.07.23–2004.07.30
效果检查：5-20mm级别的：5-20mm粗骨料占到98%；20-40mm级别的：20-40mm的粗骨料占到了97%。
实施四 市场调查，比较选购 小组成员分别对4家天然砂厂分别进行了取样调查，详见下表：
砂厂名称 柳河 石龙 长尾岗 梅河 细度模数（%） 2.6 2.2 2.0 2.4 表观密度kg/m 2713 2625 2683 2702 3堆积密度kg/m 1644 1573 1588 1604 3空隙率（%） 含泥量（%） 39.4 40.0 40.8 40.6 0.8 2.4 1.2 2.2 中铁十七局集团第四工程分公司 提高批量砼优良率 第10页
根据调查到的情况，小组成员决定选购质地优良的柳河砂。 实 施 人：张俊跃、毕建平 实施时间：2004.07.23 –2004.07.26
效果检查：柳河砂的细度模数为2.6%，含泥量为0.8%，达到了预期目标。
实施五 、重新确定投料方法 相关研究资料表明“水泥裹砂法”是比一次性投料更优越、更科学的投料方法。施工时先将砂石料全部投放到搅拌机内，喷淋加入约70%的拌合用水，然后进行强制搅拌，30秒后再加入全部水泥继续搅拌30秒钟造壳，随后再加入剩余的水还接着搅拌30秒钟，使得骨料的水泥壳与水充分糊化，最后再加入外加剂搅拌40秒钟出料。
实 施 人：陈耀华、许红艳 实施时间：2004.07.23-2004.07.30
效果检查；混凝土的工作性能得到了有效提高，流动性良好，无离析、沁水现象。
十、效果检查
1、目标实现情况
2004年10月30日，小组成员对对策实施后的8、9两个月的混凝土生产情况进行了详细的评定。
混凝土强度评定分析表（8月-9月） 表7
砼强度等级 单位 试块组数（n） 组 平均值Rn Mpa C50 20 55.0 C40 27 44.8 C30 15 35.4 C25 22 28.8 C20 23 21.8 C15 18 17.1 中铁十七局集团第四工程分公司
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超标系数 最小值Rmin 均方差Sn 统计 （n＞10） 评定 备注 % Mpa Mpa A B 110 52.8 3.62 1.09 1.24 合格 112 43.1 3.02 1.11 1.27 合格 118 33.6 2.32 1.17 1.32 合格 115 26.7 3.81 1.0 1.26 合格 109 20.9 1.14 1.11 1.23 合格 114 16.3 1.02 1.14 1.28 合格 A=（Rn-K1Sn）/0.9R；B=Rmin/ K2R 其中R为混凝土设计强度，K1、K2为合格判定系数，当15≤n≤24时K1=1.65，K2=0.85 制表：许红艳 日期：2004年10月30日
批量混凝土优良率统计表 表8
混凝土强度等级 均方差 C50 C40 C30 C25 C20 C15 备注 3.62 3.02 2.32 3.81 1.14 1.02 评定办法：当R≤C20时，Sn≤3.0为优良；3.0
由以上统计分计可以看出对策实施后批量混凝土的优良率达到了67%，课题目标实现了！
哈哈，目标实现！ 70605040302010017原来目标现在6750批量混凝土优良率（%）
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2、效益分析
经济效益：对策实施后由于混凝土强度稳定，与以前相比每立方米混凝土可节约水泥约17kg，采取措施后共生产各类混凝土约2万立方米，合计节约水泥17×20000=340000（kg），按每吨330元计，直接节约资金340×330=112200（元），其对优质优价奖的贡献更是难以估算。
社会效益：由于我单位的混凝土工作性能良好，强度质量稳定，多次受到建设单位和监理单位的表彰，为我公司在东北市场赢得了良好的社会声誉。
技术效益：通过实践，我们摸清了影响混凝土强度均方差的各种影响因素，总结出了一套降低混凝土强度均方差，提高批量混凝土优良率的有效方法。为公司以后的混凝土生产提供了技术支持。
其它效益：活动大大的丰富了小组的实践经验，进一步锻炼了小组成员发现问题，解决问题的能力，也在很大程度上提高了施工队伍的综合素质。
十一、巩固措施
1、对混凝土生产人员进一步加强培训，并将混凝土生产过程中的重点控制环节单独编辑成小册子，供大家随时参考学习。
2、原材料进场渠道，严把质量关，根据活动经验，固定厂家供货，确保进场材料质地优良。
3、活动取得的经验固定下来制定成制度，在全项目推广，确保混凝土质量的连续性。
4、严格要求技术人员的日常检查和监督工作。
巩固措施效果检查：采取巩固措施后，混凝土生产质量水平得到
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了进一步提高，混凝土强度均方差得到了有效控制，批量混凝土优良率甚至达到了83%。
十二、今后打算
小组活动的成功，为单位解决了一个迫在眉睫的问题，取得了良好的经济效益和社会效益，大大的增强了小组成员活动的积极性。小组计划下一步紧紧围绕“一模多用T梁模板的研制”这一课题展开活动。
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